Das alte Russland und Japan - Imperium trifft Märchenland

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• Schnee - Faszinierende Flocken und ihre Geheimnisse

  04.12.2023 · 23 Min.

  Schnee ist ein phänomenales Naturprodukt. Er beruhigt uns und lernt uns gleichzeitig das Fürchten. Doch bald wird er aus tiefen Lagen verschwinden. Dann haben wir nur noch ihn: Kunstschnee. (BR 2019) Autor: Georg Bayerle Credits Autor/in dieser Folge: Georg Bayerle Regie: Christiane Klenz Es sprachen: Werner Härtl Technik: Adele Kurdziel Redaktion: Matthias Eggert Im Interview: Raik Schaab (Wetterberater, Deutscher Wetterdienst München); Gudrun Mühlbacher (Klimaexpertin, Deutscher Wetterdienst München); Grete Smedal (Professorin; Kunsthochschule Bergen, Norwegen); Nils Faarlund (Bergführer, Norwegen); Michael Gebhardt (Bergführer, Garmisch-Partenkirchen); Thomas Feistl (Geologe, Lawinenwarndienst Bayern); Michael Manhart (Diplomingenieur, Lech am Arlberg); Patrizia Pircher (Marketingleiterin Techno Alpin, Bozen) Das Manuskript zur Folge gibt es HIER. Diese hörenswerten Folgen von radioWissen könnten Sie auch interessieren: Unter dem Schnee - Wie Tiere über den Winter kommen JETZT ANHÖREN Skitourismus - Der weiße Wahnsinn JETZT ANHÖREN Eisschmelze - Das große Rauschen JETZT ANHÖREN Wir freuen uns über Feedback und Anregungen zur Sendung per Mail an radiowissen@br.de. RadioWissen finden Sie auch in der ARD Audiothek: ARD Audiothek | RadioWissen JETZT ENTDECKEN

• Tierversuche - Immer noch unverzichtbar?

  30.11.2023 · 23 Min.

  Tierversuche sind ein Grundpfeiler medizinischer Forschung, Labore die Lebenswelt zahlreicher Tierarten. Als Gesellschaft akzeptieren wir diese Tiernutzung, auch wenn sich dagegen immer wieder Proteste regen. Wie wird dem Wohlergehen dieser Tiere Rechnung getragen? Und gibt es vielleicht doch Alternativen? (BR 2021) Autorin: Christiane Seiler Credits Autor/in dieser Folge: Christiane Seiler Regie: Kirsten Böttcher Es sprachen: Hemma Michel, Thomas Birnstiel, Rahel Comtesse Technik: Wolfgang Lösch Redaktion: Bernhard Kastner Im Interview: Prof. Dr. med. Stefan Hippenstiel, Sprecher Charité 3R; Prof. Dr. med. vet. Christa Thöne-Reineke, FU-Berlin, Institut für Tierschutz, Tierverhalten und Versuchstierkunde; Prof. Dr. Sina Bartfeld, TU-Berlin, Institut für medizinische Biotechnologie Literaturtipp: Mai Thi Nguyen-Kim: Die kleinste Gemeinsame Wirklichkeit. München 2021, Kapitel 8: Sind Tierversuche ethisch vertretbar? Wir freuen uns über Feedback und Anregungen zur Sendung per Mail an radiowissen@br.de. RadioWissen finden Sie auch in der ARD Audiothek: ARD Audiothek | RadioWissen JETZT ENTDECKEN Das vollständige Manuskript gibt es HIER. Lesen Sie einen Ausschnitt aus dem Manuskript: Sprecher Der Hamsterkauf — ein Phänomen, das zu Beginn der Corona-Pandemie zu absurden Szenen führte. Aber wer kennt das „Hamstermodell“? MUSIK 2: Hydroxy Lemon (a) - C1592790123 – 35 Sek Sprecherin Dieser Begriff meint den Goldhamster als Versuchstier. Denn ausgerechnet in den Atemwegen des Syrischen Goldhamsters wütet das Virus Sars Cov 2 ähnlich wie beim Menschen und führt zu ähnlichen Erkrankungen. Der Hamster ist, neben genveränderten Mäusen und Frettchen, ein „Tiermodell“ für menschliche Infektionskrankheiten. Professor Stefan Hippenstiel leitet an der Berliner Charité eine Gruppe zur Erforschung von Infektionskrankheiten der Lunge: O-Ton 1 Stefan Hippenstiel Wenn wir bei dem Beispiel Sars Cov 2 bleiben ist eine wichtige Frage, wenn das Virus den Körper erreicht hat, wo vermehrt es sich denn überhaupt, was sind denn die Zellen im Körper, in denen das Virus wächst und von denen aus es sich verbreitet? Und das kann man auf zwei Weisen untersuchen, indem man zum einen entsprechend Tiere infiziert und in diesen Tieren das genau untersucht, und zum zweiten ergänzen wir es hier an der Charité durch menschliche Modelle, wo wir humane Proben nehmen in denen wir, als Alternativmethode zum Tierversuch, Infektionen im menschlichen Gewebe machen und gucken, ist das da genauso und diese Kombination macht dann die Aussagen auch sehr wertvoll. Dann sieht man, wo spiegelt das Tiermodell die Realität wieder, und wo finde ich in meiner Alternativmethode dasselbe wie in einem in vivo Experiment. Sprecherin In Stefan Hippenstiels Antwort klingt es schon an: Die Wissenschaft ist an Alternativen zu Tierversuchen sehr interessiert. Und sicher wäre es auch den meisten Menschen hierzulande lieber, wenn keine Tierversuche mehr durchgeführt würden. Jeder kennt wohl die mitleiderregenden Fotos von Katzen, denen Drähte aus dem Kopf ragen und Kaninchen mit kahlen, entzündeten Hautstellen. Andererseits haben viele Jahre Erforschung des Sars Cov Virus, das bereits in den Jahren 2002 und 2003 eine Pandemie ausgelöst hatte, die schnellen Fortschritte im Lauf des Jahres 2020 erst ermöglicht. Und dass Hamster sich gut für Versuche mit dem Sars Cov 2 Virus eigneten wusste man, weil er in dieser früheren Forschung bereits eine große Rolle spielte. Mit Hilfe der Hamster lernte man viel darüber, wie sich der Erreger im Körper ausbreitet und wie schnell er von Tier zu Tier übertragen wird. Sprecher Bei den Hamsterversuchen handelt es sich um Experimente der angewandten Forschung, mit denen man versucht, Krankheiten besser zu verstehen und neue Therapien zu entwickeln. 50% aller Tierversuche werden im Bereich der Grundlagenforschung durchgeführt, wo es darum geht, dem Funktionieren des Organismus und den Prozessen, die im Körper ablaufen, auf den Grund zu gehen. Auch für den Artenschutz, die Verhaltensbiologie, die Tiermedizinische Forschung und die Aus- und Weiterbildung wird mit Tieren experimentiert. Bei rund 30% aller Tierversuche handelt es sich um gesetzlich vorgeschriebene Tests von Chemikalien und Arzneimitteln, bevor sie mit Menschen in Kontakt gebracht werden. Dabei soll deren Wirksamkeit überprüft und eventuelle Schädlichkeit ausgeschlossen werden, auch für die Sicherheit von Menschen, die am Arbeitsplatz mit solchen Chemikalien umgehen. Tierversuche für Kosmetika sind übrigens EU-weit seit 2013 verboten. Dennoch enthalten fast alle in den Drogerien erhältlichen Kosmetika Stoffe, die irgendwann einmal an Tieren getestet wurden. Sprecherin In der Corona-Forschung ging es im Laufe des Jahres 2020 sehr schnell darum, Impfstoffe zu entwickeln, die vor der Krankheit schützen sollten. Ehe aber überhaupt ein Impfstoff oder eine Arznei an Menschen erprobt werden darf, muss an Tieren getestet werden. Auch diese sogenannten ‚Präklinischen Studien‘ sind gesetzlich vorgeschrieben. Am Beispiel des Impfstoffs von BioNtech/Pfizer lässt sich nachvollziehen, welche Tierarten mit wie vielen Individuen hier zum Einsatz kamen, nämlich 96 Mäuse, 204 Ratten und 21 Rhesusaffen. Die Affenversuche für den Impfstoff wurden übrigens nicht in Deutschland, sondern in den USA durchgeführt. MUSIK 3: Hydroxy Lemon (a) - C1592790123 – 1:17 Min Sprecher Tierversuche sollen also garantieren, dass Chemikalien und Arzneimittel sicher sind, sie tragen dazu bei, uns vor ansteckenden Krankheiten zu schützen und führen zu Erkenntnissen, die unser Leben verlängern und verbessern. Dennoch ist gesellschaftlich kaum etwas so umstritten wie Tierversuche. Das ethische Dilemma, dass wir einerseits Tierleid ablehnen, aber andererseits eine sichere Umwelt und wirksame Arzneimittel haben möchten, scheint unauflöslich. Zudem sind viele falsche Informationen im Umlauf, Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, die Tierversuche durchführen, werden immer wieder unter den Generalverdacht der Tierquälerei gestellt und nicht selten sogar zum Ziel von Hasskampagnen. Um mehr Fakten in die Diskussion zu bringen, ist die Allianz der Wissenschaftsorganisationen — dazu gehören unter anderen die Max-Planck-Gesellschaft und die Deutsche Forschungsgemeinschaft — in die Informationsoffensive gegangen: unter anderem mit der Plattform „Tierversuche verstehen“ stellt sie Informationen bereit und weicht auch unangenehmen Fragen nicht aus. Das Bundesinstitut für Risikobewertung informiert auf der Webseite „Animaltestinfo“ über Tierversuche, die in Deutschland stattfinden: O-Ton 2 Thöne-Reineke Ich glaube, dass wir gerade im Versuchstierbereich, weil wir so in der öffentlichen Kritik und Diskussion stehen, immer einen Schritt weiter sind, und aus meiner Sicht kann man tatsächlich aus dem Versuchstierbereich in den anderen Bereichen lernen. Sprecherin Professorin Christa Thöne-Reineke leitet an der Freien Universität Berlin das Institut für Tierschutz, Tierverhalten und Versuchstierkunde am Fachbereich Veterinärmedizin. Als Tierschutzbeauftragte hat sie das Wohlbefinden aller Tiere im Blick: O-Ton 3 Thöne-Reineke So bitter sich das jetzt vielleicht anhört, ganz viel sogenannte Qualzuchtrassen, in unserem Bereich der Versuchstiere, das wären genehmigungspflichtige Tierversuche, wenn man diese Tiere züchten wollte. Und da gibt es ganz klare Abbruchkriterien, wann die eingeschläfert gehörten. Da hat der Mensch Tiere gezüchtet, weil er das Kindchenschema schön findet, auch ohne Rücksicht auf das Tier, und das gibt es im Bereich Hund, Katze, bei Fischen, bei Vögeln, und wenn man ganz ehrlich hinschaut, ist es auch ein Problem bei den landwirtschaftlichen Nutztieren, wo wir natürlich nicht aus Schönheitsidealen, sondern auf Leistung selektiert haben, und wo dann auch die Tiere einfach überfordert werden. MUSIK 4: „past behaviour“ – Z8001312105 - 1:06 Min Sprecher Von allen Tieren, die Menschen für ihre eigenen Zwecke nutzen und ausbeuten, machen die Versuchstiere nur einen verschwindend kleinen Prozentsatz aus. 2019 wurden in Deutschland 2,8 Millionen Tiere in Versuchen eingesetzt. Dem stehen allein 620 Millionen Hühner und 57 Millionen Schweine gegenüber, die in Deutschland jährlich geschlachtet und verspeist werden. Die allermeisten Versuchstiere in Deutschland sind Mäuse, gefolgt von Fischen, Ratten und Kaninchen. EU-weit gilt seit September 2010 die RICHTLINIE 2010/63/EU zum Schutz der für wissenschaftliche Zwecke verwendeten Tiere. Laut Artikel 4 dieser Richtlinie sind jegliche Tierversuche innerhalb der EU dem Grundsatz der Vermeidung, Verminderung und Verbesserung verpflichtet, sprich: dem sogenannten 3R-Prinzip. Stefan Hippenstiel hat mit einigen Kollegen „Charité 3R“ ins Leben gerufen: O-Ton 4 Hippenstiel Und eigentlich handelt es sich um eine ethische Handlungsanweisung für die Forschung mit Tieren. Und dieses 3R steht für die ersten Buchstaben von replace, reduce und refine. Refine heißt, dass ich einen Tierversuch im Sinne des Tierleids reduziere, ein Beispiel wäre hier bessere Tierhaltung, mit weniger Stress für die Tiere beim Umsetzen der Tiere, oder verbesserte Gabe eines schmerzstillenden Medikamentes. Reduce, verringern, bedeutet, ich mache einen Tierversuch, wo ich vorher 100 Tiere brauchte, jetzt mit 70 Tieren, bei der gleichen Aussagekraft oder besser noch einer besseren Aussagekraft, indem ich das Versuchsdesign ändere, andere Statistiken nutze oder was auch immer. Also Reduktion von Tieren in einem gegebenen Versuch. Und das einfachste zu verstehen ist replace, das heißt einfach Vermeiden oder Ersatz. Ich hatte einen Tierversuch, jetzt habe ich eine Alternativmethode und ich mache den Tierversuch nicht mehr. MUSIK 5: „Playful explanation“ - Z8035998102 – 25 Sek Sprecher Was Alternativen zu Tierversuchen angeht, hat sich in den vergangenen Jahren sehr viel getan. Viele gesetzlich vorgeschriebene pharmakologische oder toxikologische Tests werden nicht mehr an Tieren, sondern an Zellkulturen durchgeführt. Und auch in der angewandten Forschung kommen mehr und mehr Alternativmethoden zum Einsatz: O-Ton 5 Hippenstiel Nehmen wir noch mal das Beispiel Covid: Wir haben bei uns ein ex vivo, also außerhalb des Körpers Infektions-Modell von menschlichem Lungengewebe aufgebaut. Das flankieren wir mit Organoiden, diesen kleinen Mini-Organen, menschlicher Lunge. Und daneben legen wir Proben von Verstorbenen an Covid. Und in diesen Modellen sind wir in der Lage, die Verbreitung des Virus, die Effekte auf die Körper außerhalb des menschlichen Körpers aber in menschlichem Gewebe nachzuvollziehen. Und das hilft uns dabei, auf bestimmte Tierversuche mit genau dieser Frage zu verzichten. Sprecherin In die Entwicklung von Organoiden setzt die Forschung große Hoffnungen. Einerseits, um Tieren Leid zu ersparen, andererseits sollen mit den kaum senfkorngroßen Miniorganen bessere Modelle des menschlichen Körpers entwickelt werden. O-Ton 6 Bartfeld Organoide sind definiert als dreidimensionale Zellkulturen, die aus Stammzellen generiert werden, aus jeder Stammzelle kann ein Organoid werden … Sprecherin Professorin Dr. Sina Bartfeld ist Zellbiologin. Von der Universität Würzburg wurde sie im September 2021 an die Technischen Universität Berlin an das Institut für medizinische Biotechnologie berufen. Dort will sie die Erforschung und Entwicklung der Miniorgane weiter vorantreiben: O-Ton 7 Bartfeld Ein Organoid ist gekennzeichnet dadurch, dass es aus verschiedenen Zelltypen besteht, also nicht nur ein Zelltyp, sondern verschiedene Zelltypen, und diese verschiedenen Zelltypen organisieren sich in einem Organoid ein bisschen ähnlich, wie es in einem echten Organ der Fall wäre. Und durch diese dreidimensionale Selbstorganisation bekommt so ein Organoid eine organähnliche Struktur. Sprecherin Organoide sind also wesentlich komplexer als einfache Zellkulturen und werden aus pluripotenten oder adulten Stammzellen gezüchtet. Pluripotente Stammzellen können virtuell zu jedem beliebigen Organ werden und finden bisher vor allem in der Grundlagenforschung Verwendung, weil sie wertvolle Einblicke in die Entwicklungsbiologie liefern. Für ihre Magenorganoide verwendet Sina Bartfeld sogenannte ‚adulte Stammzellen‘ aus dem menschlichen Magenepithel, also der äußeren Magenschleimhaut: O-Ton 8 Bartfeld Denen müssen wir nur ihre Umgebung nachbilden. Wie sie das im Körper auch hätten und kennen. Wir brauchen also eine Umgebung, in der sie sich wohlfühlen, in der sie die Signalstoffe bekommen, die sie auch im echten Organ bekommen würden. Und wenn wir das nachstellen, dann teilen die sich von ganz alleine und bauen von ganz alleine das, was sie aus im echten Leben tun würden, nämlich z.B. jetzt nur die Magenschleimhaut. MUSIK 6: „Playful explanation“ - Z8035998102 – 12 Sek Sprecherin Kann man also heute schon mit Hilfe von Organoiden auf Tierversuche verzichten? O-Ton 9 Bartfeld Sobald ein Organoid die menschliche Physiologie entweder gleichwertig oder doch besser abbilden kann als ein Tierversuch, in dem Moment ist es sofort dem Tierversuch vorzuziehen, weil es aus ethischen Gründen eben dann vorzuziehen ist. Dennoch wird es in naher Zukunft und sicherlich auch in ferner Zukunft noch viele Tierversuche geben, die nicht so einfach ersetzbar sind. Aber, da Organoide aus humanen Stammzellen entstehen, handelt es sich hier eben um humane Zellen, also menschliche Zellen. Und menschliche Zellen können eben gerade in diesem 3d komplexen Miniaturorganmodellen viel besser abbilden, was in einem menschlichen Körper, in menschlichen Zellen passiert, als eine Maus das könnte. Deswegen besteht hier in bestimmten Aspekten sehr begründete Hoffnung, dass es hier Tierversuche ersetzen kann. Sprecher Ein Problem der Miniorgane liegt auf der Hand: Organoide aus adulten Stammzellen bilden nur einen Teil eines menschlichen Organs nach. Aber Organe sind in sich sehr vielschichtig und stehen mit allen anderen Organen des Körpers in ständigem Austausch. Auch darauf sucht die Forschung derzeit eine Antwort. Mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Charité baut die Technische Universität in den nächsten Jahren das Forschungszentrum „Der simulierte Mensch“ auf. Dort soll unter anderem das Problem der Vernetzung verschiedener Organoide untereinander gelöst werden. Schritte in diese Richtung wurden bereits getan, mit der sogenannten ‚Organ on a Chip-Technologie‘. So können auf einen Objektträger beispielsweise ein Leberorganoid und ein Hautorganoid appliziert werden: O-Ton 10 Bartfeld Und die beiden verbinde ich mit einem Minigefäßchen und dieses Gefäß kleide ich auch noch aus mit den Zellen, die das im echten Körper tun den Endothelzellen, und dann verbinde ich das Ganze noch mit einer Minipumpe, die dafür sorgt, dass da auch noch so ein Minikreislauf entsteht, und dann spült mein Minikreislauf die Substanzen, die mein Leberorganoid produziert, auf das Hautorganoid. Und dann kann ich hinterher mein Hautorganoid mikroskopisch analysieren, analysieren, was exponiert das für Gene, was macht denn das, wie stirbt das, lebt das, geht es dem gut oder nicht und so kann ich dann natürlich auch gucken, was passiert mit der Verstoffwechslung von Medikamenten, was ja eine zentrale Funktion der Leber ist und was passiert mit den Abbauprodukten und diese zwei-Organ-Chip Technologie, die ist tatsächlich schon Realität. Sprecherin Bei dieser Forschung geht es also einerseits darum, ethisch fragwürdige Tierversuche zu ersetzen und andererseits darum, Modelle zu entwickeln, die den menschlichen Organismus besser abbilden können, weil es sich um menschliche Zellen handelt. Doch bis es so weit ist, wird man sich in der Grundlagenforschung und angewandten Forschung weiterhin mit Tierversuchen behelfen müssen. Um zumindest das Tierleid zu mindern und unnötige Tierversuche zu vermeiden, kommen die beiden anderen ethischen Grundprinzipien Reduzieren und Verfeinern zum Tragen. MUSIK 7: „Hydroxy Lemon (a) - C1592790123 – 52 Sek Sprecher Wer auch immer in Deutschland und der übrigen EU Tierversuche durchführen möchte, muss bei der zuständigen Behörde einen Antrag stellen. Und darin genau darlegen, warum er welche Tierarten und wie viele Individuen davon benötigt und welche Belastungen das Tier während des Versuchs ertragen muss. Übrigens sind nur Tierversuche an Wirbeltieren sowie Kopffüßlern genehmigungspflichtig. Auch die Methoden, wie ein Tier getötet werden soll, sind je nach Tierart gesetzlich geregelt. Denn meistens wird das Versuchstier nach dem Ende des Experiments getötet und seziert. Immer mehr achtet man darauf, die Ergebnisse einer Sektion so umfassend wie möglich auszuwerten, die Ergebnisse in Datenbanken einzuspeisen und Gewebeproben in Biobanken zu konservieren. MUSIK 8 – „Small lab“ - C1490140001 – 34 Sek Sprecher Tiere, die für Tierversuche bestimmt sind, werden meist extra gezüchtet - ganz überwiegend handelt es sich um Mäuse. Alle Individuen werden in ein Zuchtbuch eingetragen, heute natürlich im Computer in eine Datenbank. So ist für jedes Tier nachvollziehbar, wer die Eltern sind und aus welcher Zuchtlinie es stammt. Sprecherin Bei Mäusen sind das häufig gentechnisch veränderte Zuchtlinien. Doch warum eignen sich Mäuse so besonders gut? Stefan Hippenstiel: O-Ton 12 Hippenstiel Mäuse erwiesen sich als Tiere, die man genetisch sehr gut verändern kann, sogenannte Knockout oder Knockin Mäuse. Man muss sich vorstellen, die Erbsubstanz ist ein Bauplan für den Körper und in diesem Bauplan hat man mit modernen Methoden die einzelnen Unterbaupläne, die einzelnen Gene identifizieren können. Und mit modernen Methoden kann man nun einzelne dieser Unterbaupläne ausschneiden, wegnehmen, man kann sie verändern oder man kann neue einfügen. Oder man kann etwas ganz Neues einbauen, z.B. ein menschliches Gen in eine Maus. Sprecherin Ob nun gentechnisch verändert oder nicht, diese Mäuse sollen ihr Leben im Labor so artgerecht wie möglich verbringen. In der Regel geschieht das in sogenannten IVCs - in individuell belüfteten Käfigen aus durchsichtigem Kunststoff, die an ein Belüftungssystem angeschlossen sind. So gelangt die Abluft nicht in den Raum, sondern über einen Filter nach draußen. Auch in den Laboren der Charité stehen viele dieser Käfige in Regalen übereinander, jeweils bewohnt von mehreren Tieren. An jedem Behälter hängt ein Zettel, der den Versuch beschreibt und die spezielle Maus-Zuchtlinie benennt. In den Käfigen liegen Pappröhren und Sägespäne, Futter und Wasser stehen rund um die Uhr zur Verfügung. Die Art, wie Mäuse im Labor gehalten werden, hat sich in den vergangenen Jahren stark verändert, meint Christa Thöne-Reineke. Und auch der Umgang mit ihnen: O-Ton 13 Thöne Reineke Das nennt sich Cuphandling und Tunnelhandling. Gerade Mäuse wurden sonst früher häufig nur an der Schwanzwurzel hochgenommen, und jetzt kann man die eben so trainieren, dass sie in die Handfläche gehen oder man kann sie mit einem Tunnel transportieren und das kann man dadurch verbessern, dass man sie mit Klicker-Training trainiert, so wie viele ihre Hunde trainieren. Und dann gibt es aus verhaltensbiologischer Sicht noch weitergehende Untersuchungen, in wie weit man zum Beispiel ein seminaturalistisches Gehege bauen kann, wo man noch mal mehr versucht die wilde Lebensweise der Wildmaus für die Labormaus nachzuahmen, und wo man jetzt erst mal untersucht, was hat das für Effekte, bewährt sich das , ist das positiv, es ist auf jeden Fall deutlich schwerer mit dem Handling, weil die natürlich viel schwieriger einzufangen sind, und was das saubermachen angeht, also es ist sehr komplex, aber das ermöglicht uns, die Mäuse besser zu verstehen. Musik 9 – „Small Lab“ - C1490140001 – 37 Sek Sprecher Die Mäuse wirklich verstehen ist tatsächlich ein Ziel, das sich die Versuchstierkunde gesetzt hat. Und dazu ist es nötig, die Perspektive des Tieres einzunehmen. Eine Doktorandin von Christa Thöne-Reineke hat untersucht, ob Mehrfachnarkosen für Mäuse besonders belastend sind. Der Hintergrund ist, dass man bei Versuchen statt einer Autopsie immer öfter bildgebende Verfahren, also MRT oder CT nutzt und dieselbe Maus im Lauf eines Experiments mehrfach untersucht. Da aber eine Maus beim MRT nicht still hält, muss sie vorher narkotisiert werden. Die Fragestellung war: Ist nicht vielleicht eine solche Mehrfachnarkose in einer Versuchsreihe für die Maus belastender als ein schneller Tod? Sprecherin Die Befindlichkeit der Maus lässt sich unter anderem an ihrem Gesicht ablesen, deshalb machte die Doktorandin nach jeder Narkose Porträts der Mäuse: O-Ton 14 Thöne Reineke Es gibt sogenannte Facial Expression Units, die man sich anguckt, das ist einmal die Stellung der Ohren, der Augen, die Nasenmuskulatur, und die Wiskers … Sprecherin … die Schnurrbarthaare. Auch deren Stellung verrät viel über die Verfassung des Tieres. Die Fotos wurden von drei Personen unabhängig voneinander beurteilt und führten zu eindeutigen Ergebnissen. Das Wohlbefinden der Mäuse verschlechtert sich nicht durch mehrfache Narkosen, MRT und CT helfen also tatsächlich, Tiere einzusparen. MUSIK 10: „Circonflexe“ – Z8018372108 - 45 Sek Sprecher Experimente mit Tieren werden in absehbarer Zeit unverzichtbar bleiben - so lautet der wissenschaftliche Konsens. Obwohl Forschung und Medizin auf vielen Ebenen daran arbeiten, das Tiermodell zu ersetzen: mit Daten- und Biobanken, Zellkulturen und immer ausgereifteren Organoiden. Doch bis sich der menschliche Körper vollwertig simulieren lässt, wird wohl noch einige Zeit vergehen. Solange sollte alles getan werden, damit Tiere in den Laboren so artgerecht und qualfrei wie möglich leben können. Musik aus. //

• Regenerationskünstler - Wie Tiere sich selbst heilen

  30.11.2023 · 24 Min.

  Axolotl, Rippenqualle oder Stachelmaus - es gibt einige Tiere, die unfassbare Selbstheilungskräfte besitzen: Sie können Körperteile wieder nachwachsen lassen wie einen Fuß oder auch im Extremfall den Kopf. Wie funktioniert das? Was kann die Humanmedizin davon lernen? Autorin: Katharina Hübel Credits Autor/in dieser Folge: Katharina Hübel Regie: Christiane Klenz Es sprachen: Stefan Wilkening, Karin Schumacher Technik: Susanne Harasim Redaktion: Bernhard Kastner Im Interview: Prof. Kerstin Bartscherer, Biologie / Tierphysiologie, Universität Osnabrück, vormals Max-Planck-Institut für molekulare Biomedizin in Münster und Hubrecht Institut für Entwicklungsbiologie und Stammzellforschung, Utrecht; Dr. Max Yun, TU Dresden (Zentrum für Regenerative Therapien Dresden und Exzellenzcluster Physik des Lebens) und Max-Planck-Institut für Molekulare Zellbiologie und Genetik Dresden; Jamileh Javidpour, Meeresökologin an der Süddänischen Universität in Odense, vormals Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (GEOMAR) Diese hörenswerten Folgen von radioWissen könnten Sie auch interessieren: Der Axolotl - Ein Leben im Larvenstadium JETZT ANHÖREN Tierversuche - Immer noch unverzichtbar? JETZT ANHÖREN Der Nacktmull - Wenn es auf die inneren Werte ankommt JETZT ANHÖREN Und noch eine besondere Podcast-Empfehlung der Redaktion: Paula sucht Paula Das Tagebuch der jungen Undercover-Journalistin Paula Schlier gibt uns heute, 100 Jahre später, einen seltenen Einblick in die Anfänge des Nationalsozialismus in München. Aber wer war diese Frau, was hat sie motiviert, war sie überhaupt eine Heldin? Die BR-Reporterin Paula Lochte begibt sich auf Spurensuche. Paula sucht Paula | Folge 1/3 | Alles Geschichte - History von radioWissen JETZT ANHÖREN Literaturtipps: Kerstin Bartscherer: Wissenschaftliche Veröffentlichung in der „Nature“ aus dem Jahr 2021, nachdem das Team um Kerstin Bartscherer herausgefunden hat, dass sich Stachelmäuse sehr schnell und sehr gut von einem Herzinfarkt erholen können: EXTERNER LINK | https://www.nature.com/articles/s41536-021-00188-2.epdf?sharing_token=8LIER7br3zc8dsCoFmaj2NRgN0jAjWel9jnR3ZoTv0PJIIceyGvd5uBrx-akO-Ml6FjX3iGeE359PLB5o28alIOattqzCEPc03DXb5DSBAfYBwmLo38JIGbrivLa8LH2tOAHtmWVLqPFNpg-DN3IZgyDY01FjASaDxppHrpa7mA%3D Kerstin Bartscherer: Wissenschaftliche Veröffentlichung im „Science Advanced“ 2023, in der die Biologin mit ihrem Team die Mechanismen erklärt, die zur narbenlosen Wundheilung bei der afrikanischen Stachelmaus führt: EXTERNER LINK | https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adf2331 Maximina Yun: Verschiedene wissenschaftliche Veröffentlichungen rund um die Forschung zum Axolotl und artverwandten Tieren und ihre Regenerationsfähigkeit: EXTERNER LINK | https://www.theyunlab.com/publications Jamileh Javidpour: Wissenschaftliche Veröffentlichung zur Ausbreitung der amerikanischen Rippenqualle und was ihre Fähigkeit der Regeneration damit zu tun hat: EXTERNER LINK | https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsbl.2013.0864 Wir freuen uns über Feedback und Anregungen zur Sendung per Mail an radiowissen@br.de. RadioWissen finden Sie auch in der ARD Audiothek: ARD Audiothek | RadioWissen JETZT ENTDECKEN Das vollständige Manuskript gibt es HIER. Lesen Sie einen Ausschnitt aus dem Manuskript: Sprecher: Winkerkrabben können ihren Arm abwerfen und nachwachsen lassen. Süßwasserpolypen machen das sogar mit ihrem Kopf, wenn er ihnen abgerissen wird. Der kanadische Waldfrosch kann sich nach dem Tod wieder selbst beleben. Bei minus zehn Grad gefriert das Wasser in seinem Körper, die Atmung setzt aus, das Herz hört auf zu schlagen. Nach einigen Wochen taut er wieder auf, wird wieder lebendig. Und es geht noch extremer: Ein Plattwurm kann in 200 Teile zerlegt werden – um zu 200 neuen und gesunden Tieren heranzuwachsen. 01 OT Kerstin Bartscherer Da hab ich zufällig ein Video angeschaut von diesen Plattwürmen und hab gesehen, wie die den Kopf regenerieren, wenn man den abschneidet. Ich war so fasziniert davon, weil ich davor eigentlich noch nie was davon gehört hatte, und hab dann beschlossen, mit denen zu arbeiten als Postdoc, nach der Doktorarbeit. Das war eigentlich reine Faszination und das Interesse an diesem Regenerationsprozess. MUSIK 2 (Z8038054114 Daniel Backes: New Method Reduced 1 0‘50) Sprecher: Regeneration. Die Fähigkeit, abgerissene Körperteile, zerstörte Zellen und kaputte Organe aus sich selbst heraus zu heilen und zu erneuern. Gar nicht so wenige Tiere haben sie – in einem Ausmaß, wie es für den Menschen kaum vorstellbar ist. Wissenschaftler verstehen zunehmend besser, wie Tiere das schaffen. Und sie haben ein großes Ziel: Diese Erkenntnisse auf den Menschen zu übertragen. 02 OT Kerstin Bartscherer Unrealistisch ist das auf gar keinen Fall. Ich finde das sehr realistisch je mehr ich mich jetzt mit dieser Regenerationsfähigkeit beschäftige, umso mehr bin ich überzeugt, dass das wirklich in Zukunft gehen wird, dass wir solche Regeneration hinbekommen können. Sprecher: Professor Kerstin Bartscherer baut derzeit an der Universität Osnabrück ein Lab auf, um erstmals an menschlicher Haut ihre Erkenntnisse zu testen – und um das, was sie an Plattwürmen und Stachelmäusen beobachtet hat, auf den Menschen zu übertragen. Angefangen hat alles mit den Plattwürmern. 2007. 03 OT Kerstin Bartscherer Wir haben das erstmal so angefangen, dass wir erstmal verstehen wollten, welche Gene da aktiviert werden im Regenerationsprozess. Wir haben den Wurm in Stücke geschnitten und aus jedem Stück regeneriert dann wieder ein eigenes Tier. Sprecher: Die Molekularbiologin hat dann die DNA der zerschnittenen Plattwürmer – auch Planarien genannt – untersucht und mit der von unzerschnittenen verglichen und so Gene gefunden, die im Regenerationsprozess aktiviert sind. Damit konnte sie dann experimentieren. 04 OT Kerstin Bartscherer Wir haben uns angeguckt, in welchen Zellen werden die aktiviert und in Planarien, was man da so gut machen kann, man kann Gene gezielt ausschalten und dann schauen: Welchen Effekt hat jetzt dieser Knockdown von diesem Gen auf die Regeneration? Und so haben wir eben einige Gene gefunden, die an der Regeneration beteiligt sind. MUSIK 3 (Z8039716122 Louis Edlinger / Tony Delmonte: Spread The Idea (Reduced) 0‘55) Sprecher Plattwürmer sind recht einfach gebaute, wurmförmige Organismen – das macht sie für die Forscher so interessant. Denn ihre Einfachheit macht es möglich, einen so komplexen Prozess wie den der Regeneration gut untersuchen zu können. 30.000 verschiedene Arten von Plattwürmen gibt es. Es sind in der Regel Räuber und Parasiten – Bandwürmer fallen zum Beispiel darunter. Die Tiere sind asexuell, das heißt: Sie vermehren sich, indem sie einfach in der Mitte auseinanderbrechen. Dem hinteren Teil wächst dann ein Kopf, dem vorderen ein Schwanz. Dass sich Plattwürmer so gut selbst heilen können, wenn sie stark verletzt werden, könnte also ein „Nebenprodukt“ ihrer Fortpflanzungsstrategie sein, vermuten die Wissenschaftler. 05 OT Kerstin Bartscherer Was den Plattwurm besonders macht, dass er diese Stammzellen hat, die sich tatsächlich in sämtliche Körperzellen spezialisieren können. Solche Stammzellen haben wir nicht, das ist eine besondere Eigenschaft. Es reicht aber nicht, nur Stammzellen zu haben, es muss auch ein bestimmtes Koordinatensystem geben im Körper, weil die Stammzellen ja auch instruiert werden müssen, zu was sie sich entwickeln sollen. Sollen die eine Nervenzelle im Gehirn werden oder eine Darmzelle oder eine Hautzelle? Sprecher Für die Regeneration braucht der Plattwurm also Baumaterial, um etwas aufbauen zu können. Das sind die Stammzellen. Er braucht aber auch einen Bauplan. 06 OT Kerstin Bartscherer Da wissen wir mittlerweile, dass dieser Bauplan in den Muskelzellen unter der Haut liegt, also praktisch jede Muskelzelle entlang der Körperachse hat ein unterschiedliches Set von Genen aktiviert. Und so können die Muskelzellen dann den Stammzellen sagen, wo im Gewebe sie sich gerade befinden. Sprecher Das heißt: Nur wenn der Signalweg stimmt, wenn die Information über den Ort der Verletzung korrekt weitergeleitet wird, „versteht“ auch die Stammzelle, in welche Art von Gewebe, Organ oder Körperteil sie sich umwandeln soll. Diese Signalwege hat Kerstin Bartscherer näher untersucht und erstmals verstanden. Um ihre Theorie vom Signalweg zu überprüfen, hat sie in einem Laborversuch die Plattwürmer etwas manipuliert. MUSIK 4 (Z8046179104 Hauschka: Detached 0’50) 07 OT Kerstin Bartscherer Wenn man zum Beispiel diesen Signalweg ausschaltet, dann bildet sich an jeder Wunde ein Kopf – also, die Stammzellen denken dann: hier muss ein Kopf gebildet werden, weil eben diese positionale Information schiefläuft. Sprecher Und es wachsen Köpfe, wo eigentlich gar keine hingehören. Die Molekularbiologin konnte schlussendlich dann auch mit ihrem Team herausfinden, was im Plattwurm der Auslöser für die Regeneration ist: die Wundsignale. Also die Signale, die bei einer Hautverletzung im Körper ausgelöst werden. Diese so genannten pluripotenten Stammzellen klingen wie eine Zauberwaffe im Kampf gegen den Tod. Aber so einfach ist das nicht, zumindest nicht, wenn man an den Menschen denkt. 09 OT Kerstin Bartscherer Es ist die Frage, ob das so ein Riesenfortschritt wäre. Wenn wir jetzt Zellen haben, die sich ständig im Körper teilen, dann kann das natürlich auch was kosten. Und da meine ich jetzt zum Beispiel, dass wir dann auch vielleicht Krebs bilden können, weil sich die Zellen unkontrolliert teilen können. Also es ist nicht so, dass das einfach for free kommt, diese Regeneration. Sprecher Jetzt ist der Wurm aber ein Wurm – und kein Mensch. Bis sich die Erkenntnisse über Regeneration auf Säugetiere übertragen lassen, ist es ein langer Weg in der Wissenschaft. Der erste Schritt in diese Richtung war für Kerstin Bartscherer eine Kooperation mit Forschern aus Ulm, bei der sie ihr Wissen über Plattwürmer bei Fischen anwenden konnte. 11 OT Kerstin Bartscherer Also konnten wir diese Ergebnisse praktisch auf Wirbeltiere übertragen. Das war ein ziemlich guter Erfolg für uns, um das mal zu zeigen, dass man tatsächlich auch Ergebnisse aus Plattwürmern weitertragen kann in Wirbeltiere. Und ich hatte irgendwie das Bedürfnis, jetzt einen Schritt weiterzugehen und an einem Tier zu arbeiten, wo ich dann auch tatsächlich was für den Menschen finden kann. Das ist mir in den letzten Jahren immer wichtiger geworden. MUSIK 5 (Z8046179105 Hauschka: Limitation Of Lifetime 0’58) Sprecher Kerstin Bartscherer wechselte von den Plattwürmern zur Stachelmaus. Und Experimente, die an Mäusen gelingen, lassen sich oft in weiterer Forschung dann auch irgendwann auf den Menschen übertragen. Ein Mensch oder eine Maus – das sind Lebensformen, die es noch nicht so lange auf der Welt gibt – denkt man in den Zeitspannen der Evolution. Die allerersten Wirbeltiere sind vor rund 480 Millionen Jahren entstanden. Süßwasserfische oder auch Amphibien beispielsweise. Diese Arten gibt es nach wie vor. Das bedeutet: Sie haben sich über hunderte von Millionen Jahren weiterentwickelt. Recht auffällig ist, dass unter den Meerestieren und auch Amphibien etliche Arten existieren, die erstaunliche Fähigkeiten haben, sich zu regenerieren. Ein Zufall? 12 OT Javidpour Viele Meeresbewohner zeigen diese Fähigkeit, weil sie sehr alt sind und sich daher sehr gut angepasst haben. Sprecher Jamileh Javidpour ist Meeresökologin; sie hat 17 Jahre lang am GEOMAR in Kiel geforscht, unter anderem zu den Rippenquallen. 13 OT Javidpour Die Rippenqualle ist ein besonderes Tier, weil – wenn man die Rippenqualle in Hälften schneidet, aber auch zu einem Viertel – dann können sie alle Teile regenerieren, inklusive Schirm, Körperteile, aber auch Organe und Magenteile. Und sie sind auch sehr schnell. Innerhalb von maximum zwei Wochen von einer Hälfte des Körpers kann ein komplettes Tier stattfinden. Sprecher Für den Lebensraum der Rippenqualle entscheidend zum Überleben. 14 OT Javidpour Besonders im Meer, wo die Bedingungen rau und rough sind, können viele Verletzungen stattfinden. Es gibt viele Raubtiere, in dem die Fähigkeit, ein Teil des Körpers zu opfern, um den Jägern zu entkommen, präsent ist. MUSIK 6 (Z8046179107 Hauschka: Science 1’28) Sprecher Über Quallen ist bis vor wenigen Jahren gar nicht viel geforscht worden. Sie wurden für recht simpel und uninteressant gehalten. Doch seit der Klimawandel einige Arten sich über die Maßen hat ausbreiten lassen, so sehr, dass diese Vermehrung ökologisch an manchen Orten sogar zum Problem geworden ist, ist das Interesse der Forschung geweckt. 15 OT Javidpour Wir haben die Rippenqualle Mnemiopsis leidyi untersucht. Wir haben uns gefragt, wie kann es sein, dass ein so einfaches Tier wie die Rippenqualle einen Weg von der amerikanischen Ostküste nach Europa findet und dazu sehr erfolgreich sich ausbreitet. Sprecher Mnemiopsis leidyi. Die amerikanische Rippen-Qualle, auch ‚Meer-Walnuss‘ genannt wegen ihrer bräunlichen Färbung. Dabei war für die Kieler Forscher vor allem interessant, ob es der Rippenqualle bei ihrer invasiven Ausbreitung hilft, dass sie sich so gut regenerieren kann. Denn die Reise in andere Meere ist beschwerlich – sie erfolgt oft über Schiffstanks. Die Quallen hungern, müssen eine Zeit unter sehr widrigen Bedingungen ausharren, und viele von ihnen werden durch die Pumpen in den Schiffen verletzt. Das Überleben zwar nicht alle Tiere, aber für die Art insgesamt ist das kein Hindernis. 16 OT Javidpour Wir haben herausgefunden, dass gute Bedingungen, zum Beispiel vorhandenes Futter, sehr wichtig sind, um die Regeneration weiter zu treiben oder schneller zu haben. Aber auch unter schlechten Bedingungen ist ein Teil der Population wieder fähig, sich zu regenerieren und als komplettes Tier rauszugehen. Sprecher Die Regeneration bei der Qualle zu verstehen, bedeutet für die Wissenschaft jedoch noch mehr als nur ihre Ausbreitung zu erklären. Für Jamileh Javidpour hat die Rippen-Qualle eine interessante Stellung in der Evolution: 17 OT Jamileh Javidpour 13s Durch genetische Untersuchungen hat man festgestellt, dass die Rippenquallen eine Schlüsselposition innehaben in unserem „tree of life“, unserem tierischen Stammbaum. Sprecher Anders als lange vermutet, ist die Qualle mitnichten eine evolutionäre „Sackgasse“. Im Gegenteil: Die Qualle könnte sogar ein Schlüsseltier in unserem Stammbaum sein, das ist derzeit die Annahme. 18 OT Jamileh Javidpour 16s Daher stehen wir am Anfang einer großen Forschungsära, um von der Qualle zu lernen, und einen Heilungsprozess für andere Tiere, inklusive Menschen anbieten. MUSIK 7 (Z8046179110 Hauschka: Magnanimity 1’15) 19 OT Max Yun OVERVOICE Weiblich Ich war fasziniert von der außerordentlichen Fähigkeit zur Regeneration und noch etwas ist sehr bemerkenswert: Dass diese Wirbeltiere einfach nicht altern. Es war für mich wirklich ein großes Rätsel, das ich lösen wollte. Sprecher Der Axolotl. Ein mexikanischer Schwanzlurch, der Zeit seines Lebens im Wasser bleibt. Weil er die Metamorphose von der Larvengestalt hin zum Salamander nicht vollzieht. Er wird nur größer – und schaut dann aus wie ein kleiner Wasserdrache. Oder eben: Wie eine Mega Larve. Optisch altert er also nicht, aber auch seine Körperfunktionen bleiben ewig jung: 20 OT Max Yun Typical signs of aging that occur is erosion of bones, for example…. Sprecher Seine Knochen bleiben stabil und seine Muskeln bauen nicht ab. Selbst als Greis ist der Axolotl weiter fortpflanzungsfähig und die Organe funktionieren. Abnutzung: Kennt diese Amphibie nicht. 21 OT Max Yun – frei stehen lassen None of theses things have ever been seen in our salamanders. Sprecher Seit 2009 arbeitet Dr. Max Yun daran, Stück für Stück dieses Rätsel zu knacken: Was im Axolotl ist dafür verantwortlich, dass sein Körper nicht altert? Max Yun forscht dazu an der TU Dresden am Zentrum für Regenerative Therapien und für das Max-Planck-Institut für Molekulare Zellbiologie und Genetik. Sie steht mit ihrer Forschungsfrage in einer langen Tradition, was die Salamander angeht. Seit dem 18. Jahrhundert wollen Wissenschaftler das herausfinden, was auch Max Yun umtreibt. 22 OT Max Yun OVERVOICE Weiblich Jedoch: Erst seit einem guten Jahrzehnt ist es möglich geworden, wirklich herauszufinden, was auf Zellebene und auf molekularer Ebene abläuft in den Tieren. Denn: Jetzt erst haben wir die Fähigkeit, uns das Genom der Salamander anzuschauen, wir können herausfinden, welche Gene im Axolotl für seine Fähigkeiten verantwortlich sind. Und das war in der Vergangenheit natürlich nicht möglich. Sprecher Max Yun hat in ihrem Labor eine Axolotl-Kolonie, die Tiere in allen Altersphasen umfasst. 23 OT Max Yun OVERVOICE weiblich Wir haben einige interessante Dinge herausgefunden, was die so genannten seneszenten Zellen angeht. Das sind gealterte Zellen, Zombie-Zellen, die großen Schaden und Stress im Körper verursachen. Eigentlich werden sie eliminiert, aber wenn wir altern, häufen sie sich im Körper an. In der Haut, im Herz, in der Leber. Und die sind dann Treiber von vielen Alters-Krankheiten. Bei den Salamandern haben wir herausgefunden, dass sie eben gerade nicht solche Zombie-Zellen anhäufen. Das ist sehr speziell. Wie geht das? Nun, sie haben eine sehr effiziente Methode, sie aus dem Weg zu räumen. Das hat mit Fress-Zellen zu tun, die Teil des Immunsystems sind. Sprecher Da Axolotl in ihrer ersten Lebensphase halb durchsichtig sind, kann Max Yun bestimmte innere Vorgänge im Tier ganz einfach beobachten, indem sie die Zellen so markiert, dass sie unter UV-Licht sichtbar werden. Doch der Axolotl eliminiert nicht nur einfach das Alter. 24 OT Max Yun OVERVOICE weiblich Salamander sind sehr berühmt dafür, ihre Körperteile wieder nachwachsen zu lassen. Auch innere Organe wie die Niere oder auch die Augenlinse. Und am beeindruckendsten finde ich, dass sie große Teile ihres Gehirns regenerieren können. Wir haben erst kürzlich herausgefunden, dass die Tiere ihren kompletten Thalamus neu bilden können – also einen großen Teil des Zwischenhirns, den man fürs Immunsystem braucht. MUSIK 8 (Z8046179105 Hauschka: Limitation Of Lifetime 0’35) Sprecher Warum kann der Salamander das? Normalerweise sind im Körper ausgereifte Zellen spezialisierte Zellen. Zum Beispiel in der Lunge haben sie ganz bestimmte Aufgaben. Für eine Muskelfaser haben sich die Zellen ganz anders spezialisiert. Zell-Differenzierung nennt sich das. Normalerweise können sich spezialisierte Zellen auch nicht mehr zurückverwandeln. Anders beim Axolotl. 25 OT Max Yun OVERVOICE weiblich In einer Sache ist er wirklich gut: in der Zelldifferenzierung. Die Zellen können zurückfallen in ein früheres Stadium und sich dann wieder vermehren – und auch zu einer anderen spezialisierten Zelle dann werden. Trans-Differenzierung heißt das. Wir glauben, das ist vermutlich einer der Gründe, weshalb Salamander so gut regenerieren können und wir nicht. Sprecher Um diese Prozesse besser verstehen zu können, sind Max Yun und ihre Kollegen dabei, Moleküle aufzudecken, die dabei eine Rolle zu spielen. 26 OT Max Yun OVERVOICE weiblich Das ist wie ein großes Puzzle. Wir haben einige Teile schon, aber noch längst nicht das ganze Bild. Aber darauf arbeiten wir hin. MUSIK 9 (Z8039716102 Louis Edlinger / Tony Delmonte: Tech Questions (Reduced) 0‘20) Sprecher Auch mit der Idee, die Erkenntnisse womöglich auf den Menschen übertragen zu können. Kerstin Bartscherer will diesen Schritt jetzt an der Uni Osnabrück gehen. Ihr Wissen über die Regeneration beim Plattwurm und der Stachelmaus übertragen auf den Menschen. 27 OT Kerstin Bartscherer Die Stachelmäuse sind da eben sehr geeignet, weil sie Haut narbenfrei regenerieren können, richtig große Regionen von Haut. Ich kenn kein anderes Tier, das das kann, zum Beispiel 70 Prozent des Rückenfells komplett regenerieren zu können. Das war eigentlich dann der Grund mit den Stachelmäusen zu arbeiten, weil ich was finden wollte, was den Menschen am Ende auch hilft. Sprecher Ihre Vision: Menschen, die beispielsweise schwere Verbrennungen haben und große Teile der Haut verloren haben, helfen. Die transplantierte Haut soll möglichst narbenfrei verheilen. Seit 2019 untersucht Kerstin Bartscherer daher die afrikanische Stachelmaus. Sie sieht unserer Hausmaus ähnlich, nur, dass sie hellbraun ist und borstig. Wenn eine Schlange sie verspeisen will und zubeißt, hat sie die Fähigkeit, ihre Haut am Rücken abzuwerfen. Danach regeneriert sie vollständig, sieht wieder aus wie vorher. Wie das gehen kann, interessiert Kerstin Bartscherer. Hat die Stachelmaus eine Wunde, kann die Biologin folgenden Prozess beobachten: 28 OT Kerstin Bartscherer Wir haben eine Zelle, die schüttet ein Signal aus und dieses Signal bindet dann an die anderen Zellen und löst dort eine Reaktion aus, dann wird da so eine Signalkaskade in Gang gesetzt aus verschiedenen Proteinen, bis dann am Ende im Zellkern bestimmte Gene aktiviert werden. Der Unterschied, wenn wir das jetzt vergleichen mit einer normalen Hausmaus, die nicht regenerieren kann, dann konnten wir zeigen, dass dieser Signalweg auch in der Maus angeschaltet wird durch eine Wunde. Er wird aber relativ schnell wieder ausgeschaltet. Und in der Stachelmaus bleibt dieser Signalweg über längere Zeit an – eigentlich über den ganzen Regenerationszeitraum. Sprecher In einem Experiment hat Kerstin Bartscherer dann in der normalen Hausmaus den Signalweg so aktiviert, dass er nicht gleich wieder zu Ende war – und: die normale Hausmaus hatte tatsächlich eine bessere Wundheilung und vor allem: eine flexiblere Narbe. Die Proteine, die diese Narbe bilden, sind anders als sonst. Kerstin Bartscherer schaut sich das Genom der Stachelmaus genauer an, um den großen Unterschied zu finden. Wieso geht das bei der Stachelmaus so gut? 29 OT Kerstin Bartscherer Wir haben auch schon einige Dinge gefunden, die eventuell wichtig sein könnten, dass wir bestimmte Proteine, die jetzt nur in den Stachelmäusen aktiviert werden, dass wir die dann eben auch benutzen können, um narbenfreie Regeneration im Menschen anzukurbeln. Und das ist das Hauptziel unserer Forschung. MUSIK 10 (Z8038054114 Daniel Backes: Hauschka: Detached 1’05) Sprecher Doch die Stachelmaus kann noch mehr: sie kann nach einer Verletzung das Rückenmark regenerieren – und Herzinfarkte sehr gut überleben. Denn auch nach einem Infarkt entstehen Narben am Herzmuskel. Beim Menschen verursacht das große Probleme. Bei der Stachelmaus ist das nicht so. Denn ihre Narbe ist anders zusammengesetzt. 30 OT Kerstin Bartscherer Das ist jetzt noch nicht publiziert, aber wir können zeigen, dass die Narbe in den Stachelmäusen ganz andere Eigenschaften hat, die ist viel weicher, viel flexibler. Wir glauben, dass das eventuell das Geheimnis ist, warum Stachelmäuse damit so gut zurechtkommen, sodass eben das Herz immer noch funktionieren kann. Das ist ein super neuer Ansatz. Sprecher Den Kerstin Bartscherer weiterverfolgen möchte. Sie ist sich sicher: Die Humanmedizin wird eines Tages davon profitieren können. Und zwar in naher Zukunft. MUSIK Ende